• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제9권6호
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• pp.553-569
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• 2022

In this article, we propose a criterion for ensuring the asymptotic stability of large multiple delays, based on the direct Lyapunov method. Based on this criterion and distributed control scheme, the controllers are synthesized by the PDC to stabilize these large-scale systems with multiple delays. And we focus on the results which shows the high effective by the proposed theory utilized for damage propagation for aircraft structural analysis of composite materials. Finally, the numerical simulations confirmed the effectiveness of the method.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.208-213
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• 2013

부족구동시스템은 제어되어야 하는 자유도보다 더 적은 수의 구동부를 가진 시스템으로 특정질 수 있으며, 이런 시스템을 제어하기 위한 알고리즘을 찾는 문제에 대한 관심이 지속적으로 증대되고 있다. 가변구조시스템 이론을 기반으로 하는 슬라이딩 모드 제어기는 비선형 시스템을 제어하는데 있어 강건한 도구를 제공하고 있다. 본 논문에서는 부족구동시스템을 효과적으로 제어하기 위한 적분슬라이딩 함수를 이용한 슬라이딩 모드 제어기를 제안하고, Lyapunov 안정도 이론을 이용하여 점근적 안정성을 입증하였다. 제안된 제어기의 효용성을 검증하기 위해 대표적인 부족구동시스템인 아크로봇 (Acrobot)을 대상으로 시뮬레이션을 수행하였다. 아크로봇의 동적 모델은 Mathworks사의 Simscape을 이용하여 구현하였으며, 제어기 구성은 Simulink를 이용하여 구성하였다. 시뮬레이션 결과는 제안된 제어기의 유용성과 효과성을 입증하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권5호
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• pp.784-795
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• 2016

In this paper, we investigate the resource allocation problem in time-varying heterogeneous wireless networks (HetNet) with multi-homing user equipments (UE). The stochastic optimization model is employed to maximize the network utility, which is defined as the difference between the HetNet's throughput and the total energy consumption cost. In harmony with the hierarchical architecture of HetNet, the problem of stochastic optimization of resource allocation is decomposed into two subproblems by the Lyapunov optimization theory, associated with the flow control in transport layer and the power allocation in physical (PHY) layer, respectively. For avoiding the signaling overhead, outdated dynamic information, and scalability issues, the distributed resource allocation method is developed for solving the two subproblems based on the primal-dual decomposition theory. After that, the adaptive resource allocation algorithm is developed to accommodate the timevarying wireless network only according to the current network state information, i.e. the queue state information (QSI) at radio access networks (RAN) and the channel state information (CSI) of RANs-UE links. The tradeoff between network utility and delay is derived, where the increase of delay is approximately linear in V and the increase of network utility is at the speed of 1/V with a control parameter V. Extensive simulations are presented to show the effectiveness of our proposed scheme.

• 한국항행학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.475-481
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• 2016

본 논문에서는 상태변수에 시변 지연시간이 있는 선형 이산 구간 시변 시스템의 안정조건을 새롭게 제안한다. 고려한 시스템은 지연 없는 상태변수에 대한 시스템 행렬과 지연 상태변수에 대한 시스템 행렬이 시변 구간 행렬로 표현되며, 지연시간도 구간에 대하여 시변인 특성을 갖는다. 제안된 안정조건은 리아프노프 안정 이론을 이용하여 유도되며, 매우 간단한 부등식의 형태로 표현된다. 본 논문에서는 기존의 시불변 구간 행렬의 안정성 문제를 시변 구간 행렬의 안정성 문제로 확장하고, 기존에 발표된 결과를 포함하는 강력한 안정조건이 유도된다. 이 안정조건의 유도과정에서는 복잡한 선형행렬부등식 혹은 리아프노프 방정식의 상한 해 한계를 구하지 않아도 된다. 또한, 기존의 결과들과의 비교를 통하여 제안된 안정조건이 많은 기존 안정 조건들을 포함할 수 있음을 보인다. 기존 수치예제를 일반적인 형태로 확장하였고 이에 대하여 새로운 안정조건의 확장성과 효용성을 확인한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.28-35
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• 2012

본 논문에서는 상태변수 및 입력변수에 시간지연을 가지는 이산 퍼지 마코비안 점프 시스템의 $H_{\infty}$ 퍼지 제어기 설계 방법을 나타낸다. 시간지연 퍼지 마코비안 점프 시스템은 마코비안 점프 파라미터를 갖는 시간 지연 비선형 시스템을 Takagi-Sugeno 퍼지 모델로 표현된 것이다. 확률 리아프노프(Lyapunov) 함수를 이용하여 폐루프 시스템이 안정하며 $H_{\infty}$ 성능 조건을 만족하는 조건식을 유도한다. 확률 리아프노프 함수는 시스템 모드에 따라 변하는 함수이다. 유도된 조건식으로부터 제어기 존재 조건을 선형행렬부등식으로 나타내며, 제어기는 선형행렬부등식의 해로부터 직접 구할 수 있다. 수치적 예제 및 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안된 방법의 타당성을 보인다.

• 전자공학회논문지S
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• 제35S권6호
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• pp.46-54
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• 1998

본 논문은 파라미터 불확실성을 갖는 비선형 시스템을 안정화하며, 폐루프 시스템의 외란감쇠에 대한 $L_{2}$ 이득 제한조건을 만족시키는 견실 퍼지 $H^{\infty}$ 제어기 설계기법을 제시한다. 불확실성을 갖는 비선형 시스템을 불확실성을 갖는 Takagi-Sugeno(T-S) 모델로 표현하고 병렬 분산 보상(PDC : parallel distributed compensation)의 개념을 이용하여 제어기를 설계한다. 파라미터 불확실성을 갖는 T-S 퍼지모델에 대한 감쇠율을 만족하는 폐루프 시스템의 안정성 조건과 Lyapunov 함수를 이용하여 외란감쇠 조건을 유도하고, 선형 행렬 부등식(LMI: linear matrix inequality)을 이용하여 견실 퍼지 $H^{\infty}$ 제어기가 존재할 충분조건을 구한다. 마지막으로 불확실성을 갖는 비선형 시스템에 대한 퍼지 $H^{\infty}$ 제어기 설계 예를 보인다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제61권4호
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• pp.497-510
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• 2017

A framed structure may be composed of two sub-structures, which are linked by a hinged joint. One sub-structure is the primary system and the other is the secondary system. The primary system, which is subjected to the periodic external load, can give rise to an auto-parametric resonance of the second system. Considering the geometric-stiffness effect produced by the axially internal force, the element equation of motion is derived by the extended Hamilton's principle. The element equations are then assembled into the global non-homogeneous Mathieu-Hill equations. The Newmark's method is introduced to solve the time-history responses of the non-homogeneous Mathieu-Hill equations. The energy-growth exponent/coefficient (EGE/EGC) and a finite-time Lyapunov exponent (FLE) are proposed for determining the auto-parametric instability boundaries of the structural system. The auto-parametric instabilities are numerically analyzed for the two frames. The influence of relative stiffness between the primary and secondary systems on the auto-parametric instability boundaries is investigated. A phenomenon of the "auto-parametric internal resonance" (the auto-parametric resonance of the second system induced by a normal resonance of the primary system) is predicted through the two numerical examples. The risk of auto-parametric internal resonance is emphasized. An auto-parametric resonance experiment of a ${\Gamma}$-shaped frame is conducted for verifying the theoretical predictions and present calculation method.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.577-583
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• 2019

음이 아닌 입력에 대하여 음이 아닌 초기상태에서 출발한 모든 상태변수 값들이 시간에 대하여 항상 음이 아닌 값을 유지하는 시스템은 양의 시스템으로 정의된다. 본 논문에서는 상태변수에 시변 지연시간과 비구조화된 불확실성이 함께 존재하는 양의 시변 선형 이산 구간 시스템의 안정조건을 새롭게 제안한다. 시변 지연시간은 변동가능한 최소와 최대 지연시간 범위 내에서 변하는 것으로 고려되며, 불확실성은 비선형성을 포함하여 그 최대 크기만을 알 수 있는 것으로 고려한다. 제안된 안정조건은 이전의 결과들이 시불변시스템에만 적용되었거나 불확실성에 대한 고려가 없었던 것을 개선한 것으로 매우 간단한 부등식의 형태로 표현된다. 안정조건은 리아프노프 안정이론을 이용하여 유도되며, 리아프노프 방정식의 상한 해 한계(upper solution bound)를 이용한 기존 결과에 비하여 많은 장점을 갖는다. 제안된 안정조건은 기존의 결과들을 포함하는 효과적인 것으로 수치예제를 통하여 이를 검증한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.323-328
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• 2009

본 논문에서는 무선 센서 네트워크를 위한 비선형 네트워크 제어 시스템의 출력 궤환 분산 퍼지 제어기를 설계한다. 특히나, 분산 제어를 위한 네트워크 제어 시스템은 출력의 패킷 손실과 입력 전송 실패를 가진다고 가정한다. 제어기 설계를 위해 먼저 비선형 하위 시스템의 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 모델을 제시하고, 각 하위 시스템에 대한 출력 궤환 분산 퍼지 제어기를 설계한다. 제안된 제어기를 포함한 폐루프 시스템의 안정도 조건을 Lyapunov 방정식을 통하여 구하고, 구해진 안정도 조건을 선형 행렬 부등식으로 나타내어, 이를 통해 제어기의 이득값을 구한다. 모의실험을 통하여 제어기의 효용성을 평가한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제15권4호
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• pp.383-388
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• 1994

일정한 단속 주파수(triggering frequency)를 지닌 청각자극의 반송 주파수(carrier ferquency, pure tone)를 1kHz에서 3kHz까지 0.5kHz단위로 증가시키면서, 이에 반응하는 뇌전위를 디지탈 EEG측정장치를 이용하여 총 7초 동안 1kHz의 sampling frequency로 컴퓨터로 전송하였다. 먼저 신호의 pseudo-phase space분석을 통해 뇌전위의 진폭특성을 파악하였다. 이러한 해석은 생리학적으로 밝져진 소리의 반송주파수와 소리의 크기 인지사이의 상관관계와 잘 일치함이 확인되었다. 또한 이 신호외 Lyapunov exponent 분석을 통해 신호의 발산 특성을 물리적으로 파악하고, 이러한 특성을 이미 여러가지 접근법에 의해 밝혀져 있는 생리학적 실험결과와 관련지어 해석함으로써 반송 주파수에 반응하는 뇌의 mechanism을 뇌전위 측정에 의해서 검출이 가능함을 확인할 수 있었다.